CN218621775U - 采用uhpc和ecc分层填充的承插式桥墩分级耗能构造 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种采用UHPC和ECC分层填充的承插式桥墩分级耗能构造，包括承台以及位于承台上的预制墩柱，承台上表面设置有凹槽，墩柱底部放置在凹槽内，墩柱内底部预留有连接套管，墩柱内部的若干预留纵筋与承台内埋设的若干预留钢筋通过连接套管搭接，墩柱与承台之间均经预应力筋拉紧，保证预制构件的整体性，克服了连接套管整体刚度差的问题；凹槽内壁浇筑有一层UHPC混凝土层，UHPC混凝土层与墩柱根部外壁之间的间隙填充有ECC混凝土层，ECC材料强度低但韧性好，会优先达到极限荷载并产生延性破坏，UHPC强度高，会在内部塑性铰区ECC破坏之后再破坏，使桥墩分级耗能，便于尽早发现桥墩受损进行修复，增加了桥梁的安全性和修复的便携性。

Description

采用UHPC和ECC分层填充的承插式桥墩分级耗能构造

技术领域

本实用新型涉及一种采用UHPC和ECC分层填充的承插式桥墩分级耗能构造，属于桥梁工程领域。

背景技术

从古至今，桥梁不仅在我们的日常生活中扮演着交通枢纽的作用，还关系着国与国之间的经济和友好关系的往来，因此，桥梁的建设和发展尤为重要。但是，目前桥梁的使用寿命远比设计寿命短很多，无论是由于超载还是地震等因素，都会造成生命财产的损失，影响救援工作的进行，有的桥梁在破坏后还很难进行修复，这些问题随着科技的发展正在逐步解决，有很多学者研究各种新型材料用来加固或者提升桥梁整体性能，还有的研究出装配式自复位桥墩加快施工速度和震后修复速度等等，为我们人类建桥修桥创造了福祉。

但在地震的强烈影响下，桥梁设施仍会遭受巨大的破损，甚至倒塌，其所带来的影响常常超过了桥梁因改建或维修所需要的巨额财政支出，由此可见，在我国公路交通建设中，必须加强提高桥梁的抗震能力以减少一些损失。基于此，本实用新型提供一种采用UHPC和ECC分层填充的承插式桥墩分级耗能构造，用来提高桥梁的抗震能力。

实用新型内容

鉴于现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种采用UHPC和ECC分层填充的承插式桥墩分级耗能构造。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种采用UHPC和ECC分层填充的承插式桥墩分级耗能构造，包括承台以及位于承台上的预制墩柱，承台上表面设置有凹槽，墩柱底部放置在凹槽内，墩柱内部预留有连接套管，墩柱内部的若干预留纵筋与承台内埋设的若干预留钢筋通过连接套管搭接，墩柱与承台之间均经预应力筋拉紧；凹槽内壁浇筑有一层UHPC混凝土层，UHPC混凝土层与墩柱根部外壁之间的间隙填充有ECC混凝土层。

优选的，所述预应力筋为无粘结预应力筋。

优选的，所述承台内部的预留钢筋为L形钢筋，L形钢筋固定于承台中，L形钢筋的竖直段部分预先通过混凝土浇灌固定在承台内，局部延伸至承台的凹槽外，延伸部分与墩柱的纵筋在连接套管中搭接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本构造结构新颖，施工方便快捷，力学性能良好，安全可靠，承台凹槽中首先浇筑一层UHPC，然后再填充ECC，使桥墩分级耗能，能在地震中不遭到破坏或破坏很小，且便于震后修复；UHPC具有良好的韧性、耐久性和抗腐蚀性能，提升了抗拉、抗压、抗弯、抗剪、抗冲击等性能，使桥墩在地震中尽量实现“小震不坏，中震可修，大震不倒”保证人民的生命财产安全；同时，ECC因为强度不高，会优先出现破坏，当地震等级加大，则出现二级耗能，墩柱底部塑性铰区出现裂缝而破坏，若地震等级更大，则出现三级耗能，承台底部钢筋出现弯曲屈服；预应力筋提供了自复位能力，震后残余变形小，且使桥墩在破坏后容易修复，施工便捷。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

附图说明

图1为本实用新型实施例的构造示意图。

图中：1-预应力筋；2-纵筋；3-墩柱；4-连接套管；5-ECC混凝土层；6-预留钢筋；7-承台；8-UHPC混凝土层；9-锚具。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

如图1所示，本实施例提供了一种采用UHPC和ECC分层填充的承插式桥墩分级耗能构造，包括承台以及位于承台上的预制墩柱，承台上表面设置有凹槽，墩柱底部放置在凹槽内，墩柱内底部预留有连接套管，墩柱内部的若干预留纵筋与承台内埋设的若干预留钢筋通过连接套管搭接，墩柱与承台之间均经预应力筋拉紧，保证预制构件的整体性，克服了连接套管整体刚度差的问题；凹槽内壁浇筑有一层UHPC混凝土层，UHPC混凝土层与墩柱根部外壁之间的间隙填充有ECC混凝土层，ECC材料强度低但韧性好，会优先达到极限荷载并产生延性破坏，UHPC强度高，会在内部塑性铰区ECC破坏之后再破坏，使桥墩分级耗能，便于尽早发现桥墩受损进行修复，增加了桥梁的安全性和修复的便携性。即破坏过程：首先在内部塑性铰区ECC破坏之后，墩柱底部塑性铰区出现裂缝破坏，最后承台底部预埋钢筋发生弯曲屈服，使桥墩分级耗能，便于尽早发现桥墩受损进行修复，增加了桥梁的安全性和修复的方便性。

在本实用新型实施例中，所述预应力筋为无粘结预应力筋。

在本实用新型实施例中，所述承台内部的预留钢筋为L形钢筋，L形钢筋固定于承台中，L形钢筋的竖直段部分预先通过混凝土浇灌固定在承台内，局部延伸至承台的凹槽外，延伸部分与墩柱的纵筋在连接套管中搭接。

在本实用新型实施例中，所述连接套管为灌浆波纹管。在金属灌浆波纹管侧壁开孔，然后将进浆管和出浆管焊接在留孔处，而进浆管和出浆管埋设在承台中，便于钢筋搭接之后进行灌浆，并且灌浆波纹管刚度大，钢筋搭接时容错率大，便于施工。

在本实用新型实施例中，所述墩柱的连接套管中灌浆为UHPC混凝土。UHPC抗拉强度高，可以避免钢筋被拉拔出，提高了桥墩的整体性。

一种采用UHPC和ECC分层填充的承插式桥墩分级耗能构造的施工方法，按以下步骤进行：1）在工厂预制桥墩柱和带有凹槽的承台，其中，墩柱中预留纵筋，墩柱底部预埋灌浆波纹管，承台预留若干L形钢筋；2）在施工现场，进行墩柱与承台的拼装，将墩柱放置于凹槽正中心，承台凹槽中局部伸出的钢筋插入墩柱底部预留的灌浆波纹管中，使墩柱中预留纵筋与承台中预留钢筋搭接；3）在承台底部设置预应力筋固定锚具，在墩顶设置预应力筋张拉锚具，将预应力筋穿过墩柱和承台的预应力筋孔道，将墩柱与承台之间拉紧；4）在灌浆波纹管中灌入UHPC完成承台钢筋与墩柱纵筋的搭接；5）先在凹槽处首先浇筑一层UHPC，然后在UHPC与墩柱根部外壁之间的间隙浇筑ECC，形成整体，完成墩柱与承台最后的连接。

本构造中预制桥墩柱和承台内预留钢筋使得施工更加方便，提高了施工效率，降低了现场浇筑的难度；墩柱中预留灌浆波纹管灌浆浇筑UHPC，提高了强度、韧性和耐久性，并且UHPC具有早期强度高发展速度快的特点，所以加快了施工速度；同时，预制墩柱与承台间隙首先浇筑一层UHPC，再在UHPC与根部之间填充ECC，ECC由于强度不高所以优先产生延性破坏，紧接着墩柱底部塑性铰区产生裂缝破坏，最终承台底部预留钢筋出现弯曲屈服，桥墩分级耗能，能在地震中不遭到破坏或破坏很小，且使得预制构件尺寸无须非常精准，降低了施工难度。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (3)

1.一种采用UHPC和ECC分层填充的承插式桥墩分级耗能构造，其特征在于：包括承台以及位于承台上的预制墩柱，承台上表面设置有凹槽，墩柱底部放置在凹槽内，墩柱内部预留有连接套管，墩柱内部的若干预留纵筋与承台内埋设的若干预留钢筋通过连接套管搭接，墩柱与承台之间均经预应力筋拉紧；凹槽内壁浇筑有一层UHPC混凝土层，UHPC混凝土层与墩柱根部外壁之间的间隙填充有ECC混凝土层。

2.根据权利要求1所述的采用UHPC和ECC分层填充的承插式桥墩分级耗能构造，其特征在于：所述预应力筋为无粘结预应力筋。

3.根据权利要求1所述的采用UHPC和ECC分层填充的承插式桥墩分级耗能构造，其特征在于：所述承台内部的预留钢筋为L形钢筋，L形钢筋固定于承台中，L形钢筋的竖直段部分预先通过混凝土浇灌固定在承台内，局部延伸至承台的凹槽外，延伸部分与墩柱的纵筋在连接套管中搭接。

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